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Elko Lebensdauer nur 2000h?Hi. Ich wollte einen Puffer-Elko kaufen, und musste feststellen, dass dieser nur eine Lebensdauer von 2000h haben soll. Das sind ja noch nicht mal 3 Monate Lebensdauer. Das kann ich mir eigentlich gar nicht vorstellen. Das Netzteil hat nun fast 20 Jahre auf dem Buckel und der alte Elko hat nun nach fast 20 Jahren aufgegeben. Das war offensichtlich noch Qualität.
Lies das Datenblatt "Deines Elkos" richtig, und verwende die Arrhenius Gleichung. Merkst Du was?
Aber nur dann, wenn der Elko 2000 Stunden lang durchgängig einer Temperatur von 105°C ausgesetzt wird (egal ob im Einsatz oder nur Lagerung)!
Bei angegebener Temperatur (85 GradC?) und Ripplestrom (750mA/100Hz?) ist die Lebensdauer wirklich so gering. Aber 10 Grad weniger und die Lebensdauer verdoppelt sich. Und gute Elkos wie https://www.vishay.com/docs/28405/160cla.pdf halten 1000h bei 150 GradC und damit 2 Mio. Stunden (233 Jahre) bei 40 GradC aus.
Der Test läuft noch - 1791 gab es noch keine Elkos ;-) Deswegen wird bei hoher Temperatur getestet und ggf. über die Arrhenius Gleichung auf niedrigere Temperaturen runter gerechnet.
Nicht nötig, die 233 Jahre sind völlig utopisch. Man sollte nicht immer alles glauben, was der Laberkopp so schreibt, sondern besser selber nachrechnen. Unter der Annahme, dass
beträgt die Lebensdauer des Elkos, der bei 150°C 1000h hält, bei 40°C etwa 19 Jahre. PS: Ich sehe gerade, dass in dem vom Laberkopp verlinkten Datenblatt eine "useful life at 40°C" von 300.000h bis 400.000h angegeben ist, was 34 bis 45 Jahren entspricht. Geht man bei der Berechnung mit der Arrhenius-Gleichung vom maximalen "useful life at 150°C" von 2000h aus, kommt man auf 38 Jahre. Somit stimmt zumindest die Größenordnung des Rechenergebnisses. Die 233 Jahre sind aber definitiv viel zu viel und widersprechen zudem auch jeglicher praktischer Erfahrung.
Gast
#7629712
Methusalem fragen.
Die Leidener Flaschen aus dem Museum, gebaut um 1780, funktionieren noch. Die 250J Feier wäre in wenigen Jahren. Die ersten Kondensatoren aus dem Jahre 1745, als fast gleichzeitig von dem Camminer Domherrn Ewald Jürgen Georg von Kleist und von Peter van Musschenbroeck in Leiden der elektrische Kondensator entdeckt wurden, stehen zum Testen leider nicht (mehr) zur Verfügung,
Sie würden beim konkreten Thema sowieso nicht weiterhelfen, da es sich dabei um keine Elkos handelte.
Ist hale in Unterschied zwischen Leidener Flaschen und leistungsfähigen Kapazitäten. Sieht man bei Entwicklern, da gibt nur wenige leistungsfähige Kapazitäten -- aber viel Flaschen
Vor allem sollte man den Stuss, den ein Moderator hier präsentiert, mal nachrechnen. Verdopplung alle 10 GradC:
Warum lügst du die Leute an, in dem du "Useful life at 40 °C 1.8 x lR applied" den erhöhten Ripplestrom verschweigst ?? Ich hab nicht ohne Grund die Zahl nicht einfach aus dem Datenblatt übernommen, sondern ausgerechnet. Mann gehen mir diese Spinner auf den Sack.
Gast
#7629904
Wieviel Pfand?
Gast
#7629905
Jedoch wieder mal falsch, da wieder da Thema nicht verstanden.
Ist für uns auch eine stete Zumutung, das Laber zu ertragen.
Gast
#7629910
Gibts auch als Elko, Innenbelag Salzwasser. „Flüssigkeits-Kondensator mit Aluminium-Elektroden“, 1896 Patent DRP 92564, Erfinder Karol Pollak, hatte zu wenig Jahre. Zu empfehlen waere die Geschichte der Elkos auf Wikipedia zu lesen. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Elektrolytkondensator
Ja, tu das, aber bitte richtig.
Hier liegt dein Denkfehler. Diese grobe Faustregel (auch als RGT-Regel bekannt), impliziert, dass die rechte Seite der Arrhenius-Gleichung eine Exponentialfunktion von T ist. Das ist sie aber nicht, denn im Exponent steht nicht T, sondern -1/T. Die RGT-Regel gilt nur in einem relativ schmalen Temperaturbereich (d.h. etwa Zimmertemperatur ±10K), in dem -1/T einen näherungsweise linearen Verlauf hat. Der Bereich von 40°C bis 150°C ist aber alles andere als schmal. Deswegen muss muss man hier mit der Arrhenius-Gleichung rechnen, auch wenn das ein klein wenig komplizierter ist. Spätestens bei dem Ergebnis von 233 Jahren hättest du eigentlich merken müssen, dass mit deiner Rechnung irgendetwas nicht stimmen kann. Hier kannst du die Formeln vergleichen: https://de.wikipedia.org/wiki/Arrhenius-Gleichung https://de.wikipedia.org/wiki/RGT-Regel
Unsinniger Versuch dich rauszureden. Selbst Elkohersteller gehen von Verdopplung pro 10 GradC über einen grossen Temperaturbereich aus. Nicht bloss behauptet, nicht geraten, sondern abgelesen https://www.mikrocontroller.net/attachment/120061/CD287.pdf (klar, alle doof ausser dir, behauptest du) Und dem Diagramm zum Ripplestrom kann man entnehmen, dass 1.8-facher Ripplestrom zu 1/8 der Lebensdauer führt, wie eine Temperaturerhöhung um 30 GradC. Rechnet man die von mir für 1-fachen Ripplestrom ausgerechneten 2048000 Stunden mit 1/8 kommt man auf auf 256000, nicht ganz die 300000-400000 von Vishay behaupteten aber nah genug um zu wissen: richtig gerechnet. Also versuch nicht mit deinen behaupteten Stuss davon abzulenken, dass du Unsinn erzählt hast mit dem einzigen Ziel 'dem Laberkopp' an den Karren zu fahren. Statt rausreden wäre eine Entschuldigung angemessener.
Gast
#7630070
Das sind alles nur Naeherungen. Im unteren Temperaturbereich schlagen dann noch andere Alterungsfaktoren zu, so dass die errechneten hunderte von Jahren nicht erreicht werden. Daher sind die Elkos auch schon mal nicht geeignet fuer die Elektronik der LiBatteriespeicher fuer die saisonale Pufferung, die 500...1000 Zyklen (=Jahre) halten muss um sich energetisch zu amortisieren. Also nix mit kaltes Plaetzchen suche und die Elkos hoechstens 4x tauschen, sondern doppelt so oft nach Yalu. Wieder mal wurde eine Hoffnung zerschlagen.
Natürlich kann man die Näherung anwenden, nur sollte man wenigstens eine grobe Vorstellung davon haben, welchen Fehler man sich damit einhandelt. Hier ist ein Artikel eines Elkoherstellers, der die Zusammenhänge sehr gut beschreibt: https://www.chemi-con.co.jp/en/faq/detail.php?id=alLifetime Zitat: "The relationship of temperature to the diffusion of electrolyte follows the Arrhenius’ Law (Equations (4) and (5)): […] Practical estimation of the lifetime has been using Equation (8) as an approximation: […] Where, the temperature acceleration factor (Bt) is approximately 2 over an ambient temperature range from 60°C to 95°C, which means that the lifetime is approximately halved for every 10°C rise in ambient temperature. […] Especially for capacitors whose maximum operating temperature is a 105°C or higher, the temperature acceleration factor (Bt) needs to be modified depending on temperature ranges of the lifetime estimation." Zusammengefasst: Die Näherung mit dem Faktor 2 pro 10K ist in einem Temperaturbereich von 60°C bis 95°C anwendbar, außerhalb dieses Bereichs wird das Ergebnis ungenau.
Hier wird die Näherung auf den Bereich von 60°C bis 110°C angewandt, was nach dem obigen Artikel schon mehr als grenzwertig, aber für eine grobe Schätzung vielleicht gerade noch akzeptabel ist. Du missbrauchst die Näherung aber für einen Bereich von 40°C bis 150°C. Vor allem der obere Wert liegt so weit außerhalb, dass kein brauchbares Ergebnis zu erwarten ist. Ganz abgesehen ist es völlig unsinnig, sich bei der Berechnung einer Lebensdauer von 233 Jahren ausschließlich auf die Arrhenius-Gleichung bzw. deren Näherung zu stützen. In einem so langen Zeitraum müssen neben der Diffusion noch weitere Faktoren berücksichtigt werden, insbesondere die Degradation des Dichtungsmaterials. Aber du kannst ja gerne mal bei Vishay nachfragen, ob der Kondensator in dem von dir verlinkten Datenblatt bei 40°C tatsächlich 233 Jahre halten wird. Wenn du Glück hast, hat die Ansprechperson gerade viel Zeit und etwas Mitleid mit dir und erklärt dir noch einmal ganz genau, warum du auf dem Holzweg bist.
Das brauche ich nicht, denn deine ganzen Ausflüchte ignorieren eins: Vishay selbst liefert plausible Zahlen (300000-400000h bei 1.8-fachen Ripple) die zu der simplen "10 GradC weniger verdoppelt Lebensdauer" Rechnung passen. Deine ganzen Elaborate sind überflüssiges Rausreden, weil du nicht akzeptieren kannst, daß du beleidigend Stuss erzählt hast. Du kannst mich in 233 Jahren ja mit dem Ergebnis konfrontieren.
Gast
#7630424
Prognose: Du wirst dich drücken.
Wenn ich aber 30 GradC kühler gelagert werde, müsste Ich 8 mal so lange halten, reicht...
Gast
#7630460
Auch hier versagt die Faustregel.
Bei 105 °C wird es nichts mehr mit den 2000 h, da ist ruckzuck die Flasche leer oder geplatzt.
Gast
#7630474
Gesättigte Lösung siedet bei 108°C.
Heißt es bei Flüssigkeiten zukünftig "gesittigt"?
Häh, wie kommst du denn darauf? Ich wage jetzt noch einen letzten Versuch, dich zu erleuchten: Da die Physik nicht so dein Ding zu sein scheint, schicken wir den Herrn Arrhenius erst mal weg und schauen uns stattdessen das von dir verlinkte Datenblatt genauer an. Da gibt es ein Diagramm (Seite 8, Fig. 14), das genau dafür gemacht ist, für verschiedene Temperaturen und Ripple-Ströme den zugehörigen Lifetime Multiplier abzulesen. Ein Beispiel: Bei I_A / I_R = 1 und T_amb = 78,5°C ist der Lifetime Multiplier 30 (rote Linie in der angehängten Diagrammausschnitt). Nach der von dir auf Biegen und Brechen verteidigten Faustregel wäre der Multiplier 2^((150-78,5)/10) = 142, was um den Faktor 4,7 zu viel ist. Während die Arrhenius-Gleichung physikalisch herleitbar ist, ist die Formel 2^(ΔT/10) nichts weiter als eine daraus abgeleitete Näherung für einem eingeschränkten Temperaturbereich, der die 150°C des betrachteten Kondensators definitiv nicht umfasst. Ich glaube, du hast das auch längst eingesehen, dir fällt es nur etwas schwer, deinen Fehler einzugestehen :)
Angehängte Dateien:
Seriös bekannt ist doch, dass sich: 1.) die Lebensdauer der Elkos pro 10 K höherer Temperatur halbiert, und 2.) es damals definitiv 1,45 K kälter war. Also hätten die Exemplare -ohne CO2- nicht nur 233 Jahre gehalten, sondern satte 233 Jahre * 2^(1,45K/10K)= 257,64 Jahre. ;-) (Achtung: Werte gerundet; Schalttage, -sekunden nicht berücksichtigt!)
In dem ich NACHGERECHNET habe, und es sogar hier vorgerechnet habe. Hat dich offenbar überfordert.
Da aus meiner Rechnung nahezu die Zahlen rauskommen, die Vishay selbst angibt, liegt der Fehler nicht bei mir. Du bist derjenige der hier nicht nur seinen Fehler, sondern auch seine unverhohlenen Beleidigungen eingestehen sollte.
Gast
#7630656
Noch jemand ohne Popcorn?
Ja, leider. Habe aber meine Tüte Lieblingschips geöffnet. Mit'm Bier dazu.
Aha, die frühen Ausfälle der Elkos liegen am Klima. Es gibt immer wieder was neues zum Lernen in diesem Forum. Das sollte Christian in seinen Argumentkatalog aufnehmen.
Von Seiten der Näherungsformel passt die hohe Zahl. In dem Diagramm sind andere Faktoren bereits implizit enthalten. Wenn die Faustformel von zehn Grad ausgeht, aber es nur 8 oder 12 sind, wäre über die gesamte Differenz bereits ein Faktor 3 als Abweichung. Trotzdem gehen die Elkos im Gerät meist früher ins elektronische Jenseits. Das haben die Hersteller gut im Griff. Die Garantiezeit (Gewährleistung) wird relativ zuverlässig überstanden, aber danach geht es los. Theoretisch könnten Elkos mit etwas mehr Elektrolyt länger halten. Angeblich soll wegen einer Gefahrstoffnorm nicht mehr davon drin sein. Vielleicht weiß jemand mehr.
Angehängte Dateien:
Ohje. Hast Du vielleicht Deine Popcorn Eimer und die 5 Kilosäcke schon leergefuttert? (Die Gefahrenhinweise geflissentlich überlesen, dass zu ausgiebiger Verzehr von Popkorn die Bewegungsfreiheit einschränken könnte.)
Habe Dir mal als Bild gute Chips angehängt. Die Menge dürfte gerade noch so reichen.
Angehängte Dateien:
Vermutlich meinst du das da:
Sorry, aber an der Stelle habe ich gar nicht weitergelesen, weil du schon den Faktor von 1/8 völlig falsch abgelesen hast, so dass die darauf basierenden Berechnungen nicht richtiger sein können. Vielleicht schaffst du es mit deinem schrägen Blick ja auch, bei meinem obigen Beispiel mit I_A / I_R = 1 und T_amb = 78,5° für den Multiplier 142 statt 30 abzulesen, was deine Behauptung (zumindest für dich selbst) bestätigen würde. Falls nicht, kannst du ja auch einfach behaupten, dass Vishay lügt ;-) Aber egal, ich habe gerade keine Lust und Zeit mehr, lernresistenten Leuten wie dir Nachhilfeunterricht zu erteilen. Von mir aus und wenn dich das glücklich macht, darfst du gerne glauben, dass ein in einen Hochofen geschmissener Elko noch ein paar Jahrtausende weiterlebt. Wir sehen uns dann in 233 Jahren :)
:D
Gast
#7630728
Ich komme dann auch, und bringe Stephen Hawking mit zur Party.
Ich auch! Da simmer dabei:
Nachhilfe in was, wie man zu falschen Ergebnissen kommt ? Deine behauptete Zahl von
ist schlicht komplett falsch. Also so was von falsch, dass keiner deiner ich-will-mich-rausreden-und-keinesfalls-zugeben-dass-ich-Stuss-erzählt-habe Beiträge irgendwas daran beschönigen kann. Der Hersteller nennt
wie du selbst entdeckst, aber für 1.8-fachen Ripplestrom, was du übersehen hast (ohne je diesen weiteren Fehler von dir zuzugeben) so dass meine Berechnung für 1-fachen Ripplestrom von 233 Jahren ganz einfach richtig war, wie damit vom Hetsteller bestätigt ist. Dass du
zeigt deutlich, wer hier
ist. Das übelste sind aber deine fortwährenden Beleidigungen mit denen du von deinen Fehlern ablenken willst. Der Elko des TO ist qualitativ gut. Egal ob er 20,40 oder (auch nicht) 200 Jahre hält. Wenn man den Datenblätten nicht mehr vertrauen kann, kann man das Hobby einsacken. Dann gehe ich lieber gärtnern. Auf der Saattüte steht meistens die Wahrheit.
Sie ist richtig berechnet unter der Annahme, dass
Allerdings ist die letzte Annahme falsch, was ich allerdings zu dem Zeitpunkt, als ich das schrieb, noch nicht wusste. Da ich für den Parameter E_A (Aktivierungsenergie) in der Arrhenius-Gleichung keinen Wert finden konnte, musste ich irgend eine sinnvoll erscheinende Annahme treffen, um diesen zu bestimmen. Die Aussage im Artikel von Chemi-Con "Where, the temperature acceleration factor (Bt) is approximately 2 over an ambient temperature range from 60°C to 95°C" legt aber nahe, dass der Faktor 2 für eine Temperaturdifferenz von 10K nicht nicht bei Zimmertemperatur, sondern ungefähr in der Mitte des Bereichs von 60°C bis 95°C, also bei etwa 77°C anzusetzen ist. Für 20-30°C (was ja deutlich unterhalb davon liegt) ist der Faktor deswegen deutlich größer als 2, nämlich 2,6. Also: Ja, ich habe mich diesbezüglich geirrtZufrieden? Dieser Irrtum ändert aber überhaupt nichts an der Tatsache, dass die 2^(ΔT/10)-Regel nicht auf den 150°C-Elko anwendbar ist, was bereits mehrfach bestätigt wurde:
Ok, bei (1) könntest du einwenden, dass ich mich erneut geirrt habe. Bei (2) könntest du einwenden, dass der Autor des Artikels seine Aussage nicht stichhaltig begründet hat. Aber was ist dein Einwand gegen (3)? Woher kommt deiner Meinung nach die Diskrepanz beim Lifetime Multiplier, der lt. Faustregel 142, lt. Diagramm aber nur 30 beträgt?
Nicht wirklich.
Hmm, ich habe nicht das Diagramm im Vishay-Datenblatt als Basis benutzt, sondern das was ich in dem Kontext verlinkt hatte:
die ein Äquivalent von 1.8-fachem Strom und 25 GradC sehen, siehe Bild, also eine deutlich stärkere Reduktion als Vishay. Hängt vermutlich mit der Grösse des Elkos, dem ESR und der damit verbundenen Temperaturerhöhung im inneren ab. Aus beiden Datenblättern geht klar hervor, daß die Lebensdauer des Elkos deutlich SINKT, wenn man sie mit dem 1.8-fachen Ripplestrom beaufschlagt, so daß dein Wert
der deutlich UNTER dem
und damit in die völlig falsche Himmelsrichtung abweicht, er muss wegen Ripplestrom 1 statt 1.8 GRÖSSER werden, und ob das dann 25 GradC ~ knapp 8-fach oder 12 GradC ~ 2.2-fache ist mag je nach Hersteller verschieden sein, aber die Himmelsrichtung ist bei allen Herstellern gleich. Übrigens wollte Sven wissen, ob sei Elko nur 3 Monate hält. Da ist es reichlich kontraproduktion
mit diesem Gesülze
zu beantworten und dann noch völlig falsch ermittelte Zahlen zu nennen. Man hätte schreiben können "nicht immer verdoppeln, das wird bei höheren Temperaturen weniger", oder "nicht jeder Hersteller nennt die gleichen Werte". Aber du wolltest nur Schienbeintreten.
Angehängte Dateien:
Da steht was von 100kHz unter dem Diagramm. Beim TO koennten es 100Hz nach dem Gleichrichter sein. Unabhängig davon ob ihr euch letztlich einig werdet: Mal einen herzlichen Dank für die kleine Nachhilfestunde. Ich werde Datenblätter in Zukunft noch etwas gründlicher lesen.
Jetzt muss ich doch noch mal nachfragen, das ist mir etwas zu wirr. Die angebenen 2Mio Stunden bei 40°C un I_R sind aus dem Datenblatt: https://www.vishay.com/docs/28405/160cla.pdf Und er Faktor 1/8 wegen I_T ist 1,8 statt 1 ist aus dem Datenblatt: https://www.mikrocontroller.net/attachment/120061/CD287.pdf Das geht so leider nicht. Man kann es auch andersrum betrachten. Der Ripplestrom erzeugt eine Erwärmung. Deswegen steigt ja auch die zulässige Temperatur von 105°C auf 100°C wenn der Ripplestrom zu Null wird.(Datenblatt 1060CLA). Das heist letztendlich der Ripplestromfaktor lässt sich nicht auf einen anderen Elko übertragen der ist Bauformabhängig. Und im Datenblatt des 160CLA (Fig4 (ganz vorne, unten) Änderts ich der Faktor von 600x zu 200x wenn ich den Ripple von 1x I_R zu 1,8xI_R erhöhe. Da sind dann aus den 2Mio ca. 700k geworden. Hmm, passt nur mäßig zu den 400k. Das die RGT-Regel "Faktor 2 je 10K" nur bedingt stimmen war mir so aber auch nicht bewusst. Ich dachte immer RGT ist die vereinfachte Schulvariante und Arrhenius dann für das Studium. Wieder was gelernt Nachtrag an "laberkopp": Ah, ich sehe gerade du hast es auch gesehen und den Fehler korrigiert. Das finde ich sehr schön. Ich find ja immer, Fehler macht jeder, wie man damit umgeht ist das interssante.
Umgekehrt: Kein Ripple == höher zulässige Temperatur.
Exakt so ist es. Der Rest des Threads ist ein Scharmützel zwischen Laberkopp und Yalu. Letzterer hat alles zum Thema gesagt, was man wissen muss.
Ach Mist, so was dummes, ein Schreibfehler: zulässige Temperatur von 105°C auf 110°C wenn der Ripplestrom zu Null wird Ich hatte vor vielen Jahren eine SChulung zu dem Thema von einem Elko Hersteller. Das ergibt auch eine interessante Erkentniss in umgekehrter Richtung. Ein Elko kann auch deutlich mehr Ripplesstrom als die I_R ohne kaputt zu gehen. Das erzeugt "nur" Wärme. Bei guter Kühlung oder kurzen Lastspielen ist das kein großes Problem. Hat natürlich auch seine Grenzen.
Ja. Die meisten vergessen, dass ja in der Arrhenius-Gleichung noch "Fehlermoden"-spezifische Konstanten wie die Aktivierungsenergie stecken. Die beeinflussen das ganz schön. Eigentlich kann man aus der Angabe "bei 150°C 2000h" nicht zurückrechnen, wenn man die genauen Fehlermechanismen und ihre Aktivierungsenergien nicht kennt und ist auf zusätzliche Daten angewiesen. Wenn man die nicht hat, muss man halt mit der 10K/Faktor2 Regel leben in dem Wissen, dass das teilweise grob falsch ist. Wir bauen auf der Arbeit Halbleiter und wir haben teilweise eine ganze Spanne von Aktivierungsenergien für verschiedene Fehler. Da kann es schon sein, dass bei 10K Temperatursenkung sich die Lebensdauer für den einen Fehler ver-zwanzig-facht. Und für den anderen nur um Faktor 1.5 ansteigt.
Gast
#7631071
Für die Abschätzung der Lebensdauer werden von den Elko-Herstellern Rechenblätter zur Verfügung gestellt (meist unter NDA). Da trägt man sein Mission Profile ein, also wieviele Stunden bei welcher Temperatur und welchem Ripplestrom, und das Ding spuckt dann hochgerechnet Stunden bei Maximaltemperatur aus. Auffällig ist, dass Temperaturen unter +40°C quasi nicht betrachtet werden. Für alles unter 40°C ist 40°C anzusetzen. "10°C weniger hält doppelt so lange" liefert andere Werte als die offizielle Rechnung, und diese unterscheidet sich auch für verschiedene Lieferanten. Für eine Abschätzung "nehme ich diesen Elko oder brauche ich einen besseren" reicht es aber allemal. Zumal man bei Kleinserie oder Einzelstück von der Statistik der Gro0serie ohnehin nicht viel hat. Im Zweifel bekommt man den einen Frühausfall, obwohl die Fehlerrate ja eigentlich nur bei 2 ppm liegt. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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